题目内容

（8分）工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究。
【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，通过CO2 质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。
【实验方案】小科同学根据以上思路，设计了如图甲的实验方案（固定装置省略）。

（1）A中发生反应的化学方程式为___________________。
（2）浓硫酸的作用为______。
【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 ___________________（填序号）。
①加入的稀硫酸量不足           ②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收   ④干燥管与空气直接相通
【方案改进】为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）。
图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是___________________。
【数据分析】若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将___________________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
【拓展提高】已知Na2CO3溶液滴加稀硫酸并不断振荡，先生成NaHCO3，当Na2CO3全部转化为NaHCO3后，生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2。现向样品中加一定量的稀硫酸，反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质，其所有的可能组成为___________________。
（1）Na2CO3 + H2SO4 ="=" Na2SO4 + H2O +CO2↑ H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O（2）吸水      
【交流讨论】 ②③④
【方案改进】关闭c、打开a、b      【数据分析】 偏低
【拓展提高】Na2SO4和H2SO4；Na2SO4；Na2SO4和NaHCO3（写名称也对）

试题分析：（1硫酸会与样品中的碳酸钠、氢氧化钠分别发生反应。化学方程式为Na2CO3 + H2SO4 ="=" Na2SO4 + H2O +CO2↑ H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O
（2）碱石灰可与二氧化碳反应，也可吸收水。为得到准确的二氧化碳的质量，应先用浓硫酸将水除去。
【交流讨论】①加入的稀硫酸量不足，则会使反应不完全，生成二氧化碳的质量偏低；此误差可能过继续加入硫酸弥补。②装置内空气中的CO2没有排出，会使测得的二氧化碳的质量偏低；③反应产生的CO2未被完全吸收，会使没得的二氧化碳的质量偏低；④干燥管与空气直接相通，会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳气体。造成测得的质量偏高。所以应选②③④。
【方案改进】反应前需要通入过量的空气将装置内的二氧化碳气体排出；且这部分二氧化碳气体不能与D中的物质反应；所以应关闭c、打开a、b 。
【数据分析】若撤去图乙中的C装置，则会有一部分水蒸气进入D中，使测得的二氧化碳的擀偏大，从而使计算出的碳酸钠的质量偏大，则烧碱的纯度将偏低。
【拓展提高】如加入的硫酸不足以使生成的NaHCO3完全反应，溶液中的溶质应为：Na2SO4和NaHCO3；如加入的硫酸恰好使生成的NaHCO3完全反应，溶液中的溶质应为：Na2SO4；如加入的硫酸使生成的NaHCO3完全反应，且过量，溶液中的溶质应为：Na2SO4和H2SO4。
练习册系列答案
相关题目
按下列装置实验，不能达到对应目的的是（   ）
  
A．收集H2B．O2验满C．配制20%的Ca(OH)2溶液D．除去CO中的CO2
（7分）甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有纯净干燥的CO2的集气瓶中，发现金属钠在CO2中继续燃烧，燃烧停止后，在集气瓶底发现有黑色颗粒生成，瓶内壁上有白色物质生成。
（1）甲认为黑色颗粒是   （用化学式填空），白色物质可能是Na2O或Na2CO3；乙同学认为白色物质还有可能是氢氧化钠固体。甲同学认为乙同学的猜想不正确，其理由是   ；
（2）查阅资料发现：氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na2O＋H2O＝2NaOH。甲同学据此对白色物质进行了下列实验：

（3）丙同学认为方案1得到的结论不正确，理由是：   
（4）钠在二氧化碳中燃烧的化学方式为：   ，属于基本反应类型中的   反应。
（18分）工业烧碱（NaOH）具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某化学学习小组同学围绕工业烧碱展开系列研究。
探究一：工业烧碱中是否含有碳酸钠
【查阅资料】碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。
小红指出可选用下列实验药品来探究：稀盐酸、酚酞试液、CaCl2溶液。
（1）小组同学经过讨论后，一致认为使用                 药品不能达到探究目的，理由是                                                                  。
（2）请根据选用的实验药品完成下列实验报告：
实验操作
实验现象
实验结论
取少量工业烧碱样品配成溶液后，滴加过量          
 
             
工业烧碱中含有碳酸钠，产生实验现象的化学方程式：                         。
   探究二：测定工业烧碱样品的纯度
小组同学利用下图所示装置测定工业烧碱样品的纯度（固定装置省略）

【实验步骤】
①按图连接装置，并检查装置的气密性；
②称量一定量的烧碱样品和干燥管C的质量；
③打开弹簧夹K，鼓入N2一段时间；
④接入装置C、D，关闭弹簧夹K，装置A中加入稀硫酸，至不再产生气泡为止；
⑤重复步骤③操作，至干燥管C质量不再增加。
试回答下列相关问题：
（1）装置B中浓硫酸的作用是                       ；已知碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，则装置D的作用是                                                    。
（2）步骤③操作的目的是                                 ；如果步骤⑤没有重复步骤③的操作，则测定烧碱样品的纯度将              （选填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（3）步骤⑤中干燥管C质量不再增加，说明                           ，写出NaOH与生成的气体反应的化学方程式：                                                。
（4）下列操作会影响到测量结果的是              （填序号）。
A．把稀硫酸改为稀盐酸                  B．稀硫酸过量
C．鼓入N2时间较长                      D．省略装置D
（7分）化学教师为了调动同学们探究的积极性，布置了一个探究任务：粉笔的成份是初中化学中常见的盐类，请同学们探究粉笔的化学成份。某化学兴趣小组进行了以下探究实验。
【提出猜想】
（1）粉笔的成份氯化物；（2）粉笔的成份碳酸盐；（3）粉笔的成份硫酸盐。
【实验探究】
（1）取一个段白色的粉笔（约1g），在研钵中研成粉末，倒入大烧杯中，加入100mL蒸馏水充分搅拌，静置，发现烧杯底部有较多的白色回体未溶解。根据下表以及后面实验操作现象，判断粉笔的成份属于哪类物质？ 。
溶解度（20℃）
﹤0．01g
0．01g~1g
1g~10g
﹥10g
物质分类
难溶
微溶
可溶
易溶
（2）从烧杯中取少许上层清液注入试管，滴加几滴酚酞，无明显现象。粉笔溶液（酸碱性）不可能呈 性；
（3）从烧杯中取少许上层清液注入试管，滴加盐酸溶液，无明显现象产生；
（4）从烧杯中取少许上层清液注入试管，滴加Na2CO3溶液，产生白色沉淀；
（5）从烧杯中取少许上层清液注入试管，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。
【实验判断】
根据探究实验中出现的现象，请你做出粉笔化学成份可能合理的判断。完成下列填空：
（6）写出粉笔的主要成份化学式 ；
（7）写出【实验探究】（4）中化学反应的化学方程式 ；
（8）写出【实验探究】（5）中化学反应的化学方程式 。
小燕同学在实验室发现一瓶标签破损的无色液体（如图），她根据目前所学的知识，大胆猜想并设计实验进行验证，请你参与她的探究。

提出假设：该无色液体可能是______或___________
在设计探究实验的过程中，对照组和实验组中（　　）
A．所有的变量都相同
B．所有的变量都不相同
C．实验变量不相同
D．除实验变量外，其他变量均相同
小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究。探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种。
【提出猜想】放出的气体可能是SO2、O2、H2，提出猜想的依据是                    。
【查阅资料】SO2易溶于水，化学性质与二氧化碳有相似之处，它能使澄清石灰水变浑浊，生成CaSO3。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学认为是O2，则检验方法是_____________________________________。
（2）乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入澄清石灰水中，看澄清石灰水是否变浑浊。写出SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式________________________________。
（3）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。

若拆去B装置，直接连接A和C装置进行实验，可能导致            后果发生。
【实验探究】实验开始时，先将收集到的气体从a通入一段时间后，再点燃C处酒精灯；
这样操作的目的是                                    。
实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；
结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_________________。
【思维拓展】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有____________。
在A、B、C、D四支试管中各加入1～2小粒碘或高锰酸钾，然后分别加入5mL水或汽油（如图所示），振荡，观察现象．

（1）A试管中的现象是　_________　，C试管中的现象是　_________　；
（2）对比　_________　（填字母）两支试管中的现象得出：同种溶质在不同溶剂中的溶解性不同；对比A、C试管中的现象得出的结论是　_________　；
（3）[提出问题]物质的溶解性除与溶质、溶剂的性质有关外，还与什么有关？
[作出猜想]　_________　；
[设计方案]　_________　；
[观察现象]　_________　；
[得出结论]　_________　．

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